Синтез на протеини в клетката - описание, функции на процеса

Протеините играят много важна роля в жизнената дейност на организмите, изпълняват защитни, структурни, хормонални, енергийни функции. Осигурява растеж на мускулна и костна тъкан. Протеините информират за това клетъчна структура за неговите функции и биохимични свойства, са включени в състава на ценни, полезни за тялото храни (яйца, млечни продукти, риба, ядки, бобови растения, ръж и пшеница). Смилаемостта на тази храна се дължи на биологичната стойност. С еднакво количество протеин ще бъде по-лесно да се усвоява продуктът, чиято стойност е по-висока. Дефектните полимери трябва да бъдат отстранени от тялото и заменени с нови. Този процес се осъществява по време на синтеза на протеини в клетките.

Какви са протеините?

Вещества, състоящи се само от аминокиселинни остатъци, се наричат ​​прости протеини (протеини). Ако е необходимо, се използва тяхната енергийна собственост, затова хората, които водят здравословен начин на живот, често имат нужда от прием на протеин. Сложните протеини, протеини, са съставени от проста протеинова и непротеинова част. Десет аминокиселини в протеина са незаменими, това означава, че тялото не може да ги синтезира самостоятелно, те идват от храна, останалите десет са заменяеми, т.е. могат да бъдат създадени от други аминокиселини. Така започва процесът, жизненоважен за всички организми.

Основните етапи на биосинтеза: откъде идват протеините

Нови молекули се вземат в резултат на биосинтеза - химическа реакция на съединението. Съществуват два основни етапа на синтеза на протеини клетка. Това е така транскрипция и превод. Транскрипцията се случва в ядрото. Това е прочетена ДНК. (дезоксирибонуклеинова киселина), който носи информация за бъдещия протеин, до РНК (рибонуклеинова киселина), която прехвърля тази информация от ДНК в цитоплазмата. Това се дължи на факта, че ДНК не участва директно в биосинтезата, тя носи само информация, която не притежава способността да излиза в цитоплазмата, където се синтезира протеин и изпълнява само функцията на носител на генетична информация. Транскрипцията, от друга страна, дава възможност да се четат данни от ДНК матрицата върху РНК съгласно принципа на комплементарността.

Ролята на РНК и ДНК в процеса

Така започва синтеза на протеини в клетките на ДНК веригата, която носи информация за конкретен протеин и се нарича ген. ДНК веригата в процеса на транскрипция се разпада, т.е. неговата спирала започва да се разпада в линейна молекула. С ДНК информацията трябва да се трансформира в РНК. Напротив, тиминът в този процес трябва да стане аденин. Цитозин има също гуанин като двойка, точно като ДНК. Напротив, адениновата РНК става урацил, тъй като в RNA няма такъв нуклеотид като тимин, той се замества само с урацилов нуклеотид. Цитозин е съседен на гуанин. Противоположният аденин става урацил, а аденинът се намира в двойка с тимин. Тези РНК молекули, които са противоположни, се наричат ​​пратеник РНК (mRNA). Те са способни през порите да излизат от ядрото в цитоплазмата и рибозомите, които всъщност изпълняват функцията на протеинов синтез в клетките.

За сложни прости думи

Сега е направена сглобка на аминокиселинните последователности на полипептидната верига на протеина. Транскрипцията може да се нарече четене на информация за бъдещия протеин от ДНК матрицата към РНК. Това може да се определи като първи етап. След като РНК напусне ядрото, тя трябва да достигне до рибозомите, където се появява вторият етап, наречен транслация.

Преводът вече е преход на РНК, т.е. пренос на информация от нуклеотиди към протеинова молекула, когато РНК показва коя последователност от аминокиселини трябва да бъде в вещество. В този ред, пратеник РНК влиза в цитоплазмата на рибозоми, които извършват синтеза на протеини в клетката: А (аденин) -Г (гуанин) -У (урацил) -С (цитозин) -U (урацил) -А (аденин).

Защо имаме нужда от рибозоми

За да се осъществи превода и в резултат на това се образува протеин, ние се нуждаем от компоненти като самата информационна РНК, транспортна РНК, както и рибозомите като „фабриката“, в която се произвежда протеинът. В този случай има два вида РНК: информация, която се формира в ядрото с ДНК, и транспорт. Молекулата на втората киселина има формата на детелина. Тази "детелина" прикрепя аминокиселина към себе си и я носи към рибозомите. Тоест, той извършва транспортирането на органични съединения директно до „фабриката“ на своето образование.

Как действа рРНК

Има и рибозомни РНКи, които са част от рибозомата и извършват синтез на протеини в клетката. Оказва се, че рибозомите са немембранни структури, те нямат черупки, като например ядрото или ендоплазмения ретикулум, но се състоят просто от протеини и рибозомна РНК. Какво се случва, когато поредица от нуклеотиди, тоест РНК на пратеника, стигне до рибозомите?

Транспортна РНК, която е в цитоплазмата, извлича аминокиселини към себе си. Откъде идват аминокиселините в клетката? И те се образуват в резултат на разграждането на протеини, които влизат с храна. Тези съединения се пренасят от кръвния поток към клетките, където се получава производството на протеини, необходими за организма.

Последният етап на синтеза на протеини в клетките

Аминокиселините плуват в цитоплазмата, както и в транспортните РНК, и когато полипептидната верига се сглобява директно, тези транспортни РНК започват да се свързват с тях. Обаче, не във всяка последователност и не всяка транспортна РНК може да се свърже с всички видове аминокиселини. Има определено място, към което се присъединява необходимата аминокиселина. Втората част на транспортната РНК се нарича антикодон. Този елемент се състои от три нуклеотида, които са комплементарни на последователността на нуклеотидите в информационната РНК. За една аминокиселина са необходими три аминокиселини. Например, условният протеин се състои само от две аминокиселини за простота. Очевидно повечето протеини имат много дълга структура, съставена от много аминокиселини. Верига A - G - Y се нарича триплет, или кодон, към нея се добавя транспортна РНК под формата на детелина, в края на която ще има определена аминокиселина. Следващият триплет C - Y - A ще бъде свързан с друга тРНК, която ще съдържа напълно различна аминокиселина, допълваща последователността. В този ред ще се осъществи по-нататъшно сглобяване на полипептидна верига.

Биологично значение на синтеза

Пептидна връзка се образува между две аминокиселини, разположени в краищата на "детелините" на всеки триплет. На този етап транспортната РНК напуска цитоплазмата. Следващата транспортна РНК с друга аминокиселина, която се образува с предишните две полипептидни вериги, след това се добавя към триплетите. Този процес се повтаря до момента, когато се нанесе необходимата последователност от аминокиселини. Така става синтез на протеини В клетката се образуват ензими, хормони, кръвни субстанции и т.н. Не всяка клетка образува протеин. Всяка клетка може да образува специфичен протеин. Например, в еритроцитите ще се образува хемоглобин, а клетките на панкреаса ще синтезират хормони и различни ензими, които разграждат храната, която влиза в тялото.

В мускулите ще се образува протеин актин и миозин. Както може да се види, процесът на синтез на протеини в клетките е многоетапен и сложен, което показва неговата важност и необходимост за всички живи същества.